JPH01500017A - 有害な有機廃液の調整及び清掃用新規組成物及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 有害な有機廃液の調整及び、Ｉｔ掃期用新規組成物び方法及ａ、１（７）　ｖ見 本出願は、ここに文献として示す米国特許出願第８５９，１２１号の一部継続出 願である。

又ｍ里 本発明は、新規な組成物および有害な有機廃液の中手口および清ｉ１のためにそ れらを使用する新規な方法に関する。

先行技術 有害な有機廃棄物質の清掃のために有用な種々の組成物力（従来力）ら公知であ る。しかし、これらの先行技術の組成物および方法（よ、大部分の有機廃最の状 況における使用ｉ：は容易に適用できなｐｚ。有機廃液（スピル）１こよって起 こる主要な問題の一つは、有機物の蒸発（こよる爆発の危険である。これらの物 質は低い引火点を有し、容易に爆発する。

米国特許第３，８３１，７６０号（エコノミーほか）（こ（ま、水面力）ら石油 、フェノールのような毒性の液体廃棄物および他の気体薬品の懸濁物を吸収する のに使える活性炭素繊維が記載されてしする。この特許ｌこよれ（ｉ、（１）縦 型の浮子、（２）一つの縁がその浮子に連結されて、浮くよう（：指示された活 性炭素の可撓性織布、および（３）活性炭素布の反対９Ｑの縁に連結された浮子 からその縁を離れた所に保つための錘ｊ、Ｉ（シずめ具）力１ら成る活性炭化学 吸着装置が、廃液を捕集し、水面からこれを吸収するのに使用される。この方法 は固い地面の上では使えなＬ〜。

米国特許第４．２３８，３３４号（／％ルブフォスター）（マ、液体力１ら不純 特衣昭６４−５０００１７　（２） 物を除去するための濾過床の使用法に関する。この濾過床は処理ずみの濾材と活 性の粒状物質の混合物から成る。処理ずみの濾材と活性の粒状物質は水性懸濁物 中で逆の表面電荷を有する。濾過床は、一般に内部に活性炭を有し、濾過助剤の 材料は繊維状で細長い。濾過助剤の材料はセルローズ、ポリ塩化ビニルでもよい 。この方法は、床を通しての溶出を伴い、廃液が発生する状況では適用できない 。

米国特許第４．２３０．５６８号（チャッペル）は、有機物で汚染された液体の 有害廃液を処理する方法を記載している。この特許によれば、液状廃棄物の処理 はカルシウム含有セメントおよび珪酸アルミニウムまたはアルミノシリケートに 有害廃液を曝露させて、スラリーを形成させ、このスラリーを沈降させて硬い岩 石状の塊にすることによって行う。このスラリーには、充分な量の活性炭を添加 して岩石状の塊からの廃液の滲出を受容できる水準に減らす。たとえば、本発明 の方法に従って、活性炭およびポルトランドセメントを有機有害廃液に添加でき る。この方法は、爆発を起こしうる揮発性有機気体の蒸発を防止できない。

英国特許公告出願′ｓ２，１５１，９１２Ａ号には、袋、枕、または大袋から成 る廃液の清掃のための物品が記載されている。大袋には吸収性物質が入れられ、 糊づけによって封をする。吸収材はパーライトのような粒状物または球状粘土、 白土、ベントナイトまたはバーミキュライトのような他の鉱物物質であってよい 。この方法は単に有機物を吸収するだけで蒸発を減らしたり、引火点を上げたり はしない。

米国特許第４．３２６，８４６号（シバタ）は、シリカと粘土から製造された油 脂用の多孔質吸収材料に関する。この有機物は単にこの材料に吸収され、それか ら脱着されるだけで害を少なくしたり、環境から除去されたりはしない。

＾ａ、Ｑ　（７）　！葺 本発明は、新規な組成物および廃液を無害にし、有害な廃液中の有機物質の引火 点を上げるために有害な有機廃液を吸着し化学的に吸着するのにこの組成物を使 用する方法に向けられている。

本発明の新規な組成物は下記から成る＝５０×２００の粒度分布および約８００ 〜１５０（Ｍ／ダラムの作用容量をもつ活性炭、約５０ないし１００％、酸化マ グネシウムまたは親有機性粘土のような吸収剤約Ｏないし３０％、約５．０００ ないし３０，０００の分子量をもつ疎水性ポリマー約０ないし５０％、アルミナ またはシリカ約Ｏないし１０％および珪酸マグネシウム約Ｏないし５％。

本発明の新規組成物は、各成分を一緒にして、船首形の器具（混合用）および剪 断器（粒度減少用）のついたりットルフ万一ド（ロデイジ　カンパニー）型の容 器の中に入れて製造する。本発明の新規組成物は、消火器に類似した分配器具に よって有害な有機廃液に適用してよい。この組成物は、−４０ないし＋２００タ イラーふるい粒度範囲のところに大部分の粒状分布をもつ小粒子の形である。

この組成物は、小容量中に加圧下に貯蔵してもよいし、加圧なしの容器に貯蔵し てもよい。それらは、好ましくは窒素ガス推進剤によって分配される。消火器式 の分配装置のノズルを改変して、約１０ないし１５フイートの距離でソフトな分 配パターンが得られるようにする。ノズル通過速度は約３０ないし５０フィート ／秒である。

本発明の方法の適用方式は、清掃の間に有害物質の飛散を起こすことなく、した がって作業者を危険にすることなしに離れたところから有害廃液を制御できるよ うにする。

本発明の組成物は、たとえば廃液の有機成分の蒸発速度を下げ、廃液の有機成分 の引火点を上げ、有害な廃液成分を吸着することによって有害な有機廃液を抑制 する働きをする。

本発明の組成物の活性炭成分は、有機廃液成分を吸着する働きをする。

使用する活性炭は、有機薬品の比例的に多量を吸着できるように高い多孔容積／ 表面積比をもつべきである。

本発明の組成物に好ましく使用される活性炭は、約８００〜１５０（Ｍ／活性炭 ダラム数の作用容量をもつべきである。活性炭粒子は約５０×２００の粒度分布 をもつべきである。すなわち、粒子は５０メツシユのふるいを通り、２００メツ シユのふるいは通らないことである。好ましくは、粒子の６０％は６０メツシユ のふるいを通り、１００メツシユのふるいは通らないのがよい（標準タイラーふ るい）。

下記の表Ａに、本発明の組成物への使用に適した一つの種類の活性炭素のパラメ ーターを示す。

表−Ｎ みかけの密度　０．４８（代表的な性質）沃素価　１１００以下 灰　分　１０％以下 水　分　３％以下炭素 四塩化物価　６７以上 ふるい分布 ｏｎ　４０　０．４％以下 ｏｎ５０　０〜２．０％ Ｏｎ　８０　３０〜８０％ ｏｎ　１００　１０〜４０％ ｏｎ　１４０　５〜２５Ｘ ふるい分布（つづき） ｏｎ　２００　０〜１０％ −２０００〜７．０％ 有機物の吸着は廃液引火点を上げる助けをする。有害な有機廃液に含まれる大き な危険は爆発の可能性である。爆発は、主として、廃液中の揮発性の有機薬品の 蒸発によって起こる。蒸気が臨界蒸気圧に達すると、爆発が起こりつる。液状の 有機物の吸着は、その蒸発をおそくし、それによって蒸気圧の上昇をおそ（する 。これで引火点の上昇がおこり、爆発の危険が最小となる。

一旦有機物が吸着されると、それらほとんど瞬間的に固化して、作業者に危険な しに清掃できる。

活性炭は全組成物の５０重量％に当たるまでのポリアクリル酸のような疎水性ポ リマーでコートしてもよい。ポリアクリル酸は疎水性の骨格をもち、活性炭がや はり疎水性である有機物を吸引し吸着する能力を増加させる。これらのポリマー は有機物を吸引してそれを多孔質構造の中に入れこむ働きをする。もちろん、好 ましくは約５．０００ないし約３０，０００の分子量をもつ疎水性骨格をもつ他 のポリマー、たとえば、ポリ（アクリル酸）、ポリビニルスルホネートおよびポ リ（ビニルアルコール）も活性炭の吸着性を向上させるのに用いる。しかし、そ れらは活性炭の使用前に多孔質の孔を塞ぐほど大きくしてはいけない。もう一つ のポリマー、ポリ（ビニルスルホネート）もこの機能のために好ましく使用でき る。これらのポリマーは使用の前に活性炭に湿った状態で適用され、炭素は放置 して乾燥される。増強された活性炭は、これで有機廃液の処理にすぐ使用できる 。

要すれば、他の成分も本発明の組成物に添加できる。たとえば、約０〜３０％（ 重量）の吸収性粘土または酸化マグネシウム、たとえばポルトランドセメントを 組成物に加えてもよい。ポルトランドセメントは、有害な有機物を吸収し、廃液 を固化する働きをする。吸収性の大きい親有機性粘土も、この目的に使用できる 。

ベントナイトやアタパルジャイトおよびカオリンのような他の親有機性粘土は、 約Ｏないし約１０重量％の量で使用して、有機廃液を吸収し、それを固化するの を助ける。吸収は廃液を包含して、それがさらに拡散するのを防ぐ助けをする。

これらの粘土は、酸化マグネシウムまたは親有機性粘土の代わりか、またはそれ に追加して使うものよりも吸収性が低くてもよい。そのような吸収剤の例には、 酸化マグネシウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、アルミナ、ベントナイ ト、および親有機性粘土、フラー土、ミヌゲル、アタパルガス粘土、微粉シリカ 、タルクなどがある。これは吸収率の変化によって有害な有機物の吸収の制御を 可能にする助けとなる。廃液の成る部分が吸収されると、他の部分が脱着して反 応する。

約０〜１０重量％のアルミナまたはシリカを、この組成物に使用して、処理組成 物による有害廃液の流出の速度の低減を助けることができる。流出速度をおそく することによって、アルミナは活性炭素が廃液を吸収する時間を永くすることを 許す。アルミナ焼結ガラスマイクロスフェアは、処理組成物の活性表面積を出来 るだけ大きくする働きをする。

珪酸マグネシウムを、分子吸引剤として作用するために使用してもよい。これは 組成物の約１ないし５重量％の量で使用しうる。珪酸マグネシウムは、ケトンや たとえばアセトンを、ファンーデルーワールスの力で結合させて、これらの分子 を強く結合して、そ処らをより無害にする働きをする。

微粉シリカ、シリカゲルおよびシリカも、少量使用して（約１ないし１０％）吸 収を助けることができる。吸着を助ける組成物の成分は、また有害廃液の引火点 を上げるのにも役立つ。

一つの好ましい組成物は、１００％活性炭がら成る。もう一つの好ましい組成物 は、６０％の活性炭、３０％のポルトランドセメント、５％の親有機性ベントナ イト、２％の吸収剤グレードのアルミナ、２％のシリカゲルおよび１％のポリ（ アクリル酸）から成る。この組成物は、ガソリンの引火点を一４５°Ｆ′から約 ９５′Ｆに上げることができる。

ガソリンおよび他の液状の有害廃液に適用したとき、本発明の組成物は、廃液を 殆ど瞬間的に吸着し、固化する。粘度や密度の高い組成物や高い引火点をもった 組成物は、固化して無害にするのに長い時間が要る。

好ましくは、この組成物はいくつかの層で廃液に適用すべきであるニ一つは廃液 を吸着する働きをし、一つ以上の他の層は、引火点を上げる働きをする。最初の 層は液状の廃液を包含し、それが拡散するのを防ぐ働きをする。もう一つの層は 、蒸発速度を下げて引火点を上げる働きをする。固化した物質は、次に安全に取 り扱って清掃されつる。好ましくは、この物質はたるに入れ、この中で別の層を 適用して、さらに引火点を上げてもよい。

本発明の組成物は、好ましくは消火器式の容器から有害廃液に適用する。それら は好ましくは、貯蔵された乾いた形状で適用される。それらは使用するまでは、 貯蔵加圧器に加圧下に貯蔵してもよいし、また加圧してない容器に貯蔵して、外 部の推進ガスカートリッジによって外部ガスで加圧してもよい。

本発明の組成物の粒子の粒度分布は「ソフト」なパターンで廃液に適用されるこ と、すなわち、廃液を飛散させることなしに拡散するに従って廃液をカバーする ように比較的に拡がることを許す。この組成物は、約１０ないし１５フイートの 距離から適用すべきである。ノズル通過速度は約３０ないし５０フィート／秒で あるべきである。ノズル通過速度は約３０ないし５０フィート／秒であるべきで ある。この速度を得るために、粒子は−４０ないし＋２００タイラーふるい粒度 の粒度分布を有すべきである。

本発明の粒状組成物は、窒素ガス流にのせて適用してもよい、特定の粒度分布が 適正な流速と分配パターンを実質的に確保するであろう。

ガス、スチレンなどの有機物を吸着し、その引火点を上げる能力があることのわ かった本発明の他の組成物は下記を含む：（１）１７．５ｇの炭素、２．５ｇの 親有機性ベントナイト、２．５ｇのシリカ、および２．５ｇのアルミナ、（２Ｎ ７．５ｇの炭素、２．５ｇの親有機性ベントナイト、２．５ｇのシリカ、および １０％のポリ（アクリル酸）を有する２、５ｇの酸性四基、＜３）１０％の吸着 されたポリ（アクリル酸）を含む０．５ｇの活性炭、（４）２０ｇの活性炭、１ ５ｇのセメントおよび１５ｇの水、（５）２０ｇの活性炭および１５ｇの酸化マ グネシウム、および（６）１５．２ｇの活性炭、１１．４ｇのセメント、１．４ ｇのポリ（ビニルスルホネート）および１５ｇの水。

これらの組成物は、ベンゼンなどを含む広範囲の有機廃液およびガソリンや油な どのような分子量がより高く、より複雑な物質を制御するのに使用できる。

下記の実施例は、本発明の組成物および方法を例示するものであるが、もちろん 本発明の範囲を限定するものではない。

実施例　１ 本発明の組成物および方法は、不燃性の無害の物質だけでなく、可燃性の無害の 物質および可燃性の有害物質を処理するのにも使用できる。下記の実用実施例は 、その種々の用途を例示する。

ａ、不燃性、無害の物質が漏出する場合−使用者は吸着が起こるのが観察される まで本発明の組成物を廃液に適用する。液体が見られなくなったら、固化した物 質を、スパーク防止ショベルと工具で、タルまたはバケツに入れ、連邦、州また は地方の法規または規制に従って廃棄する。

ｂ、１４０’Ｆより高い引火点をもつ可燃性無害の物質が漏出する場合−使用者 は、この物質が完全に吸着されるまで本発明の組成物を廃液に適用すべきである 。液体が残っていないことがわかれば、次にこの固化した物質を、スパーク防止 性の器具を使って、タルまたは桶に入れる。次に、この固化した物質を、本発明 の組成物の追加の層でカバーして蒸発損失を防ぐ（表１参照）。次に、この物質 を、適正な連邦、州および地方の規制に従って廃棄する。

ｃ、１４０′Ｆ未満の引火点をもつ可燃性無害の物質が漏出する場合−使用者は 、すべての液体が完全に吸着されるまで本発明の組成物を適用すべきである。液 体が残っていないことがわかれば、スパーク防止工具を使って固化した物質をタ ルか桶にすくうか、掃いて入れ、蒸発損失を下げ、物質の引火点を上げるために さらに組成物を加えるかどうか、処理表に相談する（表１および表２参照）。物 質の引火点を上げることは無害廃液の設備に排出するために必要である。物質の 適正な廃棄の性質がうたがわしいときは、連邦、州および地方の廃棄規制を調べ ること。

ｄ、１４０’Ｆ未満の引火点をもつ可燃性の有害物質が漏出する場合一本発明の 組成物を適用する前に、適正な保護装置を使用すべきである。適当な安全上の注 意を行ったあと、使用者はすべての液体が吸着されるまで本発明の組成物を適用 すべきである。次に、固化した物質をスパーク防止工具を使って、タルまたは桶 の中へす（うか、掃いて入れて、物質の追加の層を加えて蒸発を防止する（表１ 参照）。使用者の規格および処理の要求事項に従って、次にもとのままの物質の 追加の層を加えて引火点を約１４０″Ｆより上に上げる（表１参照）。連邦、州 および地方の規制に従うことが要求される。

ｅ、１４０６Ｆより高い引火点をもつ不燃性の有害物質が漏出する場合−有害で はあるが不燃性の液体の廃液と戦う前に、適当な保護装置を使うべきである。本 発明の組成物は、液体が観察されな（なるまで、廃液に適用する。固化した物質 をスパーク防止工具を使って５５ガロンのタルにすくうか、掃いて入れ、もとの ままの組成物の追加の層でこの物質をカバーする（表１参照）。物質の廃棄は連 邦、州および地方の規制の要件に合致しなければならない。

ｆ、燃焼性を直ちに下げる必要がある事故現場での燃料の漏出−燃料漏液が吸着 され、湿ったスポットが見られなくなるまで本発明の組成物を、廃液中に排出す る。すぐに、各使用スプレー単位、追加の一単位を排出して、吸着された物質の もとの液体の蒸気を軽減するべきである。

下記の表１は、本発明の組成物の単位あたりに吸着された液体廃液の量、蒸発損 失を最小に減らすために必要な物質の量、および蒸発を減少させるに要する量の 上に液体の引火点を上げるに必要な物質の量を示す。

表１は一単位の排出によって吸着された特定の有機液体の量を含む５５ガロンの タルに、もとのままの組成物を加えたインチ数でこれらの要件を表わしている。

第１欄は、組成物の一単位（１１，０ボンド）によって吸着されうる、漏出有機 液体または燃料のガロン数を示す。第２ｆＩ！は、蒸発損失を下げるために、吸 着された廃液の上部に加える必要のあるもとのままの物質のボンド数を示す。第 ３欄は、固化した液体の引火点を１４０’Ｆより上に上げるに要する追加の物質 の量をボンドで示している。第４欄は、蒸発を減らし、引火点を上げるに要する もとのままの物質の量をボンドで示している。

第２表は、本発明の組成物で吸着し処理する前の種々の溶剤の引火点を示す。処 理あり（表１）と処理なしく表２）の引火点の比較は、本発明の組成物と方法に よって達成されるすぐれた引火点上昇を示している。

実施例　２ この実施例では、引火点と蒸発の現象を検討した。実験は、１００％吸着性炭素 の組成物を含む組成物を使用した以外は、実施例１の方法を使って実地した。表 ３は、１１ボンドの吸着性組成物を含む携帯用の適用器械を使って得たデータを 示す。表４は、４８ポンドの吸着性組成物を含む、車輪つきの適用器械を使って 得たデータを示す。表３および表４の第４欄、第６欄および第８欄は、本発明の すぐれた結果を達成するために５５ガロンのタルに加えるべき吸着性組成物の重 量をインチ数で表わしている。

実施例　３ 本発明の組成物で処理したガソリンおよびキシレンの熱重量分析を行った。処理 した物質を１時間、３０℃、３５℃、４０℃および６０℃の温度に等温的に保持 した。熱重量分析は、制御された雰囲気の存在で、一定期間または温度に至る重 量減少を測定する。重量損失は、水分損失と燃焼性を表わす。第６図（ガソリン ）および第７図（キシレン）に示すように、本発明の組成物で処理すると、６０ ℃においてさえ重量損失は極めて少ない。すなわち、出来た物質は不燃性であり 、処理のあとかなり有害性を減らすことができる。

表１ モルホリン　１．４７　３　１４．５０　１７．５０イソプロピルアルコール　 １．６５　６　２３．００　２９．００二硫化炭素　１．４７　１５　２７．０ ０　４２．００ジエチルアミン　１．６５　１２　６．００　１８．００Ａｖｇ ａｓ　１００　１．６５　１２　６．００　１８．００シクロヘキサン　１．４ ７　１２　９．２５　２１．２５キシレン　１．３２　３　１０．７５　１３． ７５ベンゼン　１．４７　１２　１５．２５　２７．２５スチレン　１．３２　 ６　１１．００　１７．００メチルイソブチルケトン　１．３２　６　１１．０ ０　１？、００ブチルエーテル　１．４７　１２　８．００　２０．００ブチル アセテート　１．３２　６　８．７５　１４．７５２−ブトキシェタノール　１ ．２０　３　−−　−−エチレングリコールジメチルエーテル　１．３２　１２ 　１０．５０　２２．５０ジエチレングリコールジメチルエーテル　１．６５　 ３表　１（続き） ☆　９．５１ｂｓは、廃液に適用。

表２ メチルエチルケトン　７９．５７　２２ガソリン（５０−１００オクタン）−４ ５ガソリン（１００−１３０オクタン）−５０へブタン　９８．５２　２５ エタノール　７８．３２　５５ １．２−ジクロロエタン　８３．５　５６モルホリン　１２８．９　１００ イソプロピルアルコール　８０．３　５３二硫化炭素　４６．５　−２２ 酢酸ビニル　７３１８ Ｊｅｔ　Ａｌ　４００−５５０　１１０−１５０Ｊｅｔ　Ｂ　１６−３０ ＪＰ−７（燃料油）　９５−１４５ ＪＰ−４（燃料油）　−１０ｔｏ　−３０ジエチルアミン　５５．５　−１５ シクロヘキサン　８０．７　−４ ｍ−キシレン−１１３９８４ ０−キシレン　１４４．４　９０ ｐ−キシレン　１３８．３　８１ 混合キシレン　１３８．５　１００ トルエン　１１０．４　４０ クメン　１５２　Ｉｌｌ ベンゼン　８０１２ スチレン　１４６　８８ メタノール　６４．８　５２ アセトン　５６．５　０ メチルイソブチルケトン　１１８　７３石油エーテル　４０−８０　２０ ブチルエーテル　１４２　７７ 酢酸ブチル　１２６　７２ ２−ブ、トキシエタノール　１６８１６０ピリジン　１１５　６８ エチレンジアミン　１１７　１１０ アクリロニトリル　７７、３　３０ 表　２（続き） 溶　剤　沸点（℃）　」壮大ｊコ（’Ｆとジメチルホルムアミド　１５２．８　 １３６エチレングリコールジメチルエーデル　８３　１０４ジエチレングリコー ルメチルエーテル　２０１　２０１四塩化炭素　７６、８　− クロロホルム　６１．３　− ジェタノールアミン　２６．９　３０５エタノールアミン　１７０．５　２００ ５−メチル−２−エチルピリジン　１７４　１６５１−アミノ−２−エチルピリ ジン　１７１アニリン　１８４．４　１５８ ジエチレントリアミン　２０７　２１５トリエチレンテトラミン　２７８　２７ ５］−１麦ｉ　的 【−１を量　圀 手続補正書働式）゛ 昭和６３年１０月４日１

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．５０×２００の粒度分布および約８００〜１５００ｍ２／ｇの作用容量をも つ活性炭約５０〜１００％、吸収剤約０〜３０％、約５，０００ないし３０，０ ００の分子量をもつ疎水柱ポリマ−０〜５０％、アルミナまたはシリカ０〜１０ ％および珪酸マグネシウム０〜５％を含有することを特徴とする有害な有機廃液 を吸着し、引火点を上げるための組成物。
2. ２．吸収剤か、酸化マグネシウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、アルミ ナ、親有機性粘土、フラー土、ミヌゲル、アタパルガス粘土、微粉シリカおよび タルクから成る群から選はれることを特徴とする請求の範囲第１項の組成物。
3. ３．１００％活性炭から成る請求の範囲第１項の組成物。
4. ４．５０×２００の粒度分布および約８００〜１５００ｍ２／ｇの作用容量をも つ活性炭約５０〜１００％、吸着用酸化マグネシウムまたは親有機性粘土約０〜 １０％、約５，０００ないし３０，０００の分子量をもつ疎水性ポリマ−約０〜 ５０％、アルミナまたはシリカ約０〜１０％および珪酸マグネシウム約０〜５％ から成る有害な有機廃液を吸着し、引火点を上げる方法。
5. ５．さらに上記のタル中に捕集された物質の上の除去された組成物の出来上かり の追加の層を集めて、吸収された廃液蒸発を実質上防止し、さらに、その引火点 を上げるという工程を含む請求の範囲第４項の方法。
6. ６．上記の適用か上記組成物を加圧下にその廃液に分配することによって達成さ れることを特徴とする請求の範囲第２項の方法。
7. ７．−４０ないし＋２００タイラーのふるい粒度範囲の粒度分布をもつ乾いた粒 子の形である請求の範囲第１項の組成物。